Минимальная технология, необходимая для выхода вида в космос?

Итак, во-первых, давайте представим цивилизацию на планете. Планета имеет относительно низкую скорость убегания, скажем, 6 км/с и, возможно, атмосферу на 30-50% толще земной атмосферы. Теперь представьте, что вид хочет отправить что-то (зонд, объект) в космос (может быть очень маленьким, скажем, до 1 кг массы), какой минимальный объем знаний/технологий должен быть у этой цивилизации для достижения этой цели. ?

Я полагаю, что им, по крайней мере, понадобятся самые основы законов гравитации. Это сделало бы их уже довольно развитой цивилизацией. Но при идеальных обстоятельствах (и, может быть, немного удачи) насколько примитивным вы могли бы стать, прежде чем это станет слишком невозможным?

EDIT: они также хотели бы, чтобы объект оставался в космосе. Таким образом, достижение высоты, считающейся «космической», а затем снова вход в атмосферу не выполнило бы задачу.

Конечно, вы хотели бы использовать ту же технологию, что и при запуске первого объекта в космос, просто для его запуска требовалось меньше топлива и/или физических ресурсов. «Объект» можно было просто выстрелить, зонду потребовался бы правильный запуск.
Является ли полезная нагрузка пилотируемой, автономной или дистанционно управляемой?
@ Magic-Mouse полезная нагрузка может быть просто камнем, это не имеет значения, если он достигает космоса и не падает обратно на планету.
Проблема, конечно, в том, что это логика компьютерных игр, где слово «технология» используется очень специфическим образом. В реальности нет линейного технологического пути, по которому мы идем, и этот вид может достичь космоса после исследования X. Технология на самом деле означает способность делать что-то. Итак, очевидный ответ: им нужно иметь возможность запускать объект в космос. Хотя я понимаю, что просто обсуждаю здесь значение слов, при построении мира очень важно использовать правильный словарь для точного описания того, что вы делаете.
@Raditz_35 Я понимаю, о чем ты говоришь. Итак, я думаю, что я ищу в ответе описание того, как добраться до этой точки? Как бы это сделать?
Является ли цель достичь космоса или выйти на орбиту? Космос на Земле имеет бюджет дельта-v 1,4, тогда как орбита имеет бюджет дельта-v 9,4.
@Magic-Mouse для достижения любой орбиты. Может быть вокруг планеты, может быть вокруг звезды в системе.
@filedescriptor Если я правильно понимаю ваш вопрос, вы спрашиваете, как реализовать космическую программу в этом мире, на которую, конечно, нельзя полностью ответить в этом формате. Если это могут сделать примитивные инопланетяне, вам решать, я думаю, когда вы знаете, что для этого нужно.

Ответы (3)

К сожалению, я не думаю, что это действительно сильно меняет требования. Основная проблема заключается в том, что вам нужны средства движения и подъемной силы, которые вообще не зависят от окружающего воздуха (потому что в конечном итоге у вас будет недостаточно воздуха). Даже при более низкой скорости убегания этой установки передача всей этой скорости капсуле через фиксированный механизм, такой как пушка, все еще нежизнеспособна, хотя и в меньшей степени. Это особенно верно, учитывая, что вы хотите оказаться на стабильной орбите, а не по баллистической траектории.

Однако это было бы дешевле, и было бы легче проектировать безопасные и полезные транспортные средства, потому что у вас была бы более высокая массовая доля полезной нагрузки — то есть ваши пусковые установки были бы меньше топлива и больше полезной нагрузки, пропорционально их общей массе, чем наши. Это упрощает многие потребности проектирования и управления вашей космической программой, которые в некотором смысле сложнее, чем фактические научные открытия. Таким образом, в вашем сценарии есть определенная польза, но она не будет связана с применяемыми технологиями.

Ракеты

В зависимости от топлива ракеты могут быть простыми или сложными, менее или более эффективными. Но для приличной ракеты, которая могла бы доставить что-то в космос и действительно использовалась в качестве модели для Saturn V, давайте посмотрим на ракету V2. Это период второй мировой войны (1944 год). Итак, посмотрите примерно на то время для ракетных технологий. Вы не просто смотрите на чистую тягу, вам также нужно учитывать системы наведения. Гипотетически вы могли бы создать тягу, но если у вас нет технологии для системы наведения и систем управления, то вы можете просто выстрелить и закрыть глаза, надеясь, что она вас не заденет.

Зонды

Однако вы также хотите отправить зонд. Теперь вы должны спросить себя: «Какую информацию мне нужно собрать с помощью этого зонда?» 1-килограммовый зонд невелик и ограничен в телеметрии, которую он может нести, и, следовательно, будет ограничен в научных возможностях, которые он может выполнять. Особенно, если вы смотрите на очень раннюю разработку. Но здесь есть над чем подумать.

Зонду нужен источник питания, ранние батареи были большими и тяжелыми. Эти батареи нужны не только для питания передатчика (для отправки любых данных, которые вы собираете), системы сбора данных (получает любые интересующие вас данные) и системы терморегулирования (поскольку космос — это вакуум, это на самом деле довольно сложно). чтобы остыть. Большая часть теплопередачи на Земле осуществляется посредством конвекции и проводимости. Без воздуха вы застряли с излучением.) Итак, вы уже смотрите на что-то, вероятно, намного больше, чем 1 кг. Конечно, вы можете уменьшить этот вес, отказавшись от научного устройства и просто имея передатчик, который просто издает звуковой сигнал, чтобы наземная станция знала, что он на самом деле включен. Без этого вы никогда не отправите зонд, вы можете просто запустить пустую ракету.

Дополнительные вещи

Помните, что чем примитивнее технология, тем крупнее и громоздче она. Транзисторы на печатных платах были больше. Батареи были больше.

Взгляните на Sputnik в качестве примера. Эта большая старая сфера с палками весила целых 80 кг (или около того).

Космическая гонка вызвала огромный скачок в технологиях. Огромное количество людей, которые работали в космических организациях, часто открывали новые горизонты и устанавливали новые парадигмы. Так что, если бы ваша цивилизация вдруг решила полностью сосредоточиться на отправке чего-либо в космос, возможно, у них был бы огромный технологический скачок — и все полезные выгоды для технологий общества в целом, особенно когда они начнут запускать людей.

Я люблю спекулятивные вопросы, подобные этому (: я учусь на магистра в области аэрокосмической техники, поэтому многие мои сведения были получены именно оттуда.

Системы наведения - хороший момент. Разреженная атмосфера и меньшая гравитация не меняют сложности управления судном в космосе.

Если вы хотите, чтобы они могли достичь орбиты , то им потребуются технологии уровня 1950-1960-х годов, именно здесь существуют технологии и возможности для создания сложных ракетных двигателей, гиперголического топлива, криотоплива и т. д., а также возможность создавать самые простые компьютеры для выступают в роли систем наведения.

Однако это просто для достижения космоса, тогда это зависит от того, как высоко вы определяете пространство, это все еще обсуждается даже по сей день в реальной жизни.

воздушный шар, наполненный водородом, может сделать большую часть пути в космос, меньшая гравитация сделает это немного легче. так что основы понимания гравитации да, но законы Ньютона были бы приемлемы для этого. так что все зависит от способности построить метеозонд. что впервые произошло в реальной жизни в 1986 году.

верно. Это также было бы частью моего вопроса, нужна ли вам компьютерная система наведения, чтобы выйти на орбиту? Это, безусловно, очень помогло бы, но что, если я просто сожгу твердое топливо и укажу правильное направление в небе?
@filedescriptor, да, вы могли бы выйти на орбиту без, но вам нужно будет вращать корабль до и во время запуска, это рассматривается для Mini-MAV, который надеется вернуть образцы с Марса, но даже тогда это непросто. хотя много вверх приведет вас в космос, чтобы выйти на орбиту, вам нужно быть в состоянии подняться, затем много вбок, а затем один раз на другой стороне завода, круговая орбита, для этого требуется либо ручное управление, либо руководство система
@filedescriptor вам не нужен полноценный компьютер, но вам нужна базовая электроника для управления работой двигателя и разделением ступеней. Ракета будет неуправляемой, но если правильно настроить все параметры, она выйдет на орбиту.